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金塔下穿式立交桥U形槽用橡胶止水带失效原因分析

背贴式橡胶止水带  2020-6-13 7:03:58  5290
内容摘要:近些年来,下穿式立交桥(地道桥)被广泛采用。当地下水位高于设计道路路面高程,造成路面积水影响交通。因此,在设计中常采用钢筋混凝土U形槽封闭地下水。但是,在橡胶止水带封闭U形槽伸缩沉降缝的施工中,常因材...

近些年来,下穿式立交桥(地道桥)被广泛采用。当地下水位高于设计道路路面高程,造成路面积水影响交通。因此,在设计中常采用钢筋混凝土U形槽封闭地下水。但是,在橡胶止水带封闭U形槽伸缩沉降缝的施工中,常因材料选择、施工方法不当造成u形槽伸缩沉降缝渗漏现象。所以,橡胶止水带的施工质量,成为封闭地下水的关键。由于橡胶止水带的硬度、拉伸强度、扯断伸长率等性能指标,是用小试件试验测定的,不能真实地反映实际止水带的质量,止水带与混凝土连接等有关工程性能更是缺乏研究。因此,很难估计止水带的实际运行状况和可能出现的问题。考虑到伸缩缝是工程的薄弱环节,而橡胶止水带又是伸缩缝质量的关键,立交桥使用期较长,止水带所处的部位又难以维修,为保证工程质量,提高工程安全度,对橡胶止水带在立交桥u形槽伸缩缝中的应用的研究十分必要。

下面,通过对一些立交桥U形槽伸缩缝橡胶止水带施工中发现问题分析,提出了一些建议,希望在类似的施工中有所借鉴。

1、橡胶止水带的技术标准

当前,U形槽伸缩沉降缝橡胶止水带要求符合《橡胶止水带行业标准》(GBl8173.2—2000),其产品在北方要适用于一40℃一+60℃条件。

2、橡胶止水带失效成因分析

U形槽止水带失效渗水的原因很多,通过对一些渗水处所的现场分析,并对符合技术标准的橡胶止水带进行试验检测,橡胶止水带失效主要有以下5种情况:

(1)橡胶止水带接缝处断裂;

(2)橡胶止水带圆孔处断裂;

(3)橡胶止水带从混凝土中拔出;

(4)橡胶止水带老化失效;

(5)橡胶止水带在侧墙与底板相接的拐角处易折断。

为了找出这些问题的根本原因,选取同品牌的橡胶止水带,一批为新购,另一批为在库内放置半年的产品,通过实验测试数据了解到橡胶止水带以下一些物理、化学特性。橡胶止水带破坏时能承受25.0—66.7 kN/m的拉伸荷载,试件破坏时基本上断在中间圆孔上,可见圆孔是橡胶止水带的薄弱环节。究其原因,是圆孔偏心较大(圆孔壁厚度不等),这是制造工艺不当引起的质量问题。

橡胶止水带

3、老化系数

引起橡胶老化的因素很多,但太阳光和热是橡胶老化的主要因素。外观检查表明,试件老化后外观变化不大,没有发枯、变色、斑纹及起泡等现象。老化后抗拉强度及伸长率的检测结果见表2。由此可知,无接缝试件的抗拉强度老化系数(KRL)和伸长率老化系数(t)分别为17.3%和24.0%;有接缝试件的抗拉强度老化系数和伸长率老化系数分别为27.7%和24.4%;即相当于自然界老化半年左右后,无接缝试件的强度下降17.3%,伸长率减少24.O%;有接缝试件的强度下降27.7%,降幅大于无接缝试件,伸长率减少24.4%,与无接缝试件相当。老化系数的计算公式如下。老化后有接缝试件的抗拉强度为无接缝试件(同条件老化)的60%,伸长率为无接缝试件的76.4%。说明止水带的接缝抗老化能力相对较差。

4、橡胶止水带与混凝土的连接

为模拟工程实际情况,利用100mm×100mm×600mm的钢模,把橡胶止水带有齿的两边分别浇筑在2块混凝土中,两混凝土块的端部分别埋设18号的钢筋l根,以便与万能试验机的夹头相连,在两端施加拉力。连接试验用的橡胶止水带试件有60mm和100mm两种宽度。试验时混凝土龄期为40d,抗压强度R=31.3 MPa。

结果表明,橡胶止水带与混凝土连接破坏时,均是橡胶止水带从混凝土中拔出。拔出荷载在20.0到27.5 kN/m,低于橡胶止水带拉伸的破坏荷载,约为止水带拉伸破坏荷载的57%。开始破坏时两混凝土块的间距净增85—180mm,即伸缩缝宽增加85mm以上时,就可能发生破坏。

5、撕拉

为模拟实际工程中管段间可能发生的不均匀沉陷,测定了橡胶止水带的抗撕拉荷载,试件宽度为60mm。从表5可知,破坏荷载在38.3—48.3 kN/m,破坏时止水带净伸长在69—116mm,试件破坏面均发生在圆孔上,再次反映了圆孔是橡胶止水带的薄弱环节。通过以上的试验数据不难看出,造成立交桥U形槽止水带失效的原因,有止水带本身存在的设计和质量问题,也有施工中与U形槽混凝土连接固定的问题。



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